对物联网架构的研究

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1、对物联网体系构架的研究姓名学校学院城市邮编摘要：本论文主要研究了物联网的主要体系构架（感知层、网络层、应用层），并对各个构架下的关键技术和各层在物联网中的功能做了描述，最后简要介绍了物联网技术在物资仓储监控系统中应用关键字：物联网体系构架监控系统1引言物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“TheInternetofthings顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体•物体Z间，进行信息交换和

2、通信。因此，物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。2.物联网体系架构H前已经有不少物联网范畴的应用，譬如已经投入试点运营的高速公路不停车收费系统，基于RF1D的手机钱包付费应用等。物联网体系架构如图1.图1物联网体系架构图2二维码示例从体系架构角度可以将物联网支持的业务应用可分为3类：（1）感知层感知层所需要的关键技术包括检测技术、中低速无线或有线短距离传输技术等

3、。具体來说，感知层综合了传感器技术、嵌入式计算技术、解能组网技术、无线通信技术、分布式信息处理技术筹，能够通过各类集成化的微型传感器的协作实时监测、感知和采集各种环境或监测对彖的信息。1）传感器技术传感器是一种检测装置，能感受到被测的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现口动检测和口动控制的首要环节。在物联网系统中，对各种参量进行信息采集和简单加工处理的设备，被称为物联网传感器。传感器对以独立存在，也可以与其他设备以一体方式呈现，但无

4、论哪种方式，它都是物联网屮的感知和输入部分。在未来的物联网中，传感器及其纽•成的传感器网络将在数据采集前端发挥重要的作用。传感器可分为一般传感器和智能传感器。一般传感器采集的信息需要计算机进行处理；智能传感器带有微处理器，木身具有采集、处理、交换信息的能力，具备数据精度高、高可靠性与高稳定性、高信噪比与高分辨力、强口适应性、低价格性能比等特点。传感器是摄取信息的关键器件，它是物联网屮不可缺少的信息采集手段，也是采川微电子技术改造传统产业的重要方法，对提高经济效益、科学研究与生产技术的水平有着举足轻重的作用。传感器技术水平高低不但直接影响

5、信息技术水平，而且述影响信息技术的发展与应川。口前，传感器技术已渗透到科学和国民经济的各个领域，在工农业生产、科学研究及改善人民生活等方面，起着越来越重要的作川。2）RFID技术RFID是射频识别（RadioFrequencyIdcnlificalion）的英文缩写，它利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体识别。RFID既可以看做是-•种设备标识技术，也可以归类为短距离传输技术。在对物联网的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过有线或无线的方式把它们口动采集到中央信息系统，实现物品（商

6、品）的识别，进而通过开放式的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。RFID系统主要itl三部分组成：电子标签（Tag）、读写器（Reader）和天线（Antenna）o电子标签进入读写器产牛的磁场后，读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（有源标签或主动标签）；读写器读取信息并解码后，送至屮央信息系统进行有关数据处理。3）二维码技术二维码技术是物联网感知层实现过程中最基本和关键的技术么一，如图2。二维码也叫二维条码或二维条形码，是用某

7、种特定的儿何形体按一定规律在平而上分布（黑口相间）的图形来记录信息的应用技术。从技术原理来看，二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1”比特流的概念，使用若干与二进制相对应的儿何形体来表示数值信息，并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息的自动处理。与RFID相比，二维码最大的优势在于成本较低，一条二维码的成本仅为几分钱，而RFID标签因其芯片成本较高，制造工艺复杂，价格较高。4）ZigBeeZigBee是一种短距离、低功耗的无线传输技术，是一种介于无线标记技术和蓝才之间的技术，它是IEEE802.15

8、.4协议的代名词。ZigBee的名字来源于蜂群使川的赖以生存和发展的通信方式，即蜜蜂靠飞翔和“嗡嗡”Zig）地抖动翅膀与同伴传递新发现的食物源的位置、距离和方向等信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中